题目内容

11．化学原理的利用对人类生产生活具有重要的作用．
（1）海洋资源的开发与利用具有广阔的前景．海水的pH一般在7.5～8.6之间．
某地海水中主要离子的含量如下表：
成分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-
含量/（mg•L-1）9360832001100160001200118
①海水显弱碱性的原因是（用离子方程式表示）：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，
②工业上常用饱和食盐水为原料制备氯气，反应的化学反应方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2NaOH+Cl2↑+H2↑．
③电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如图1所示．其中阴（阳）离子交换膜只允许阴（阳）离子通过．
a．电解一段时间，阴极区会产生水垢，其成分为CaCO3和Mg（OH）2，写出生成CaCO3的离子方程式：Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O．
b．淡水的出口为a、b、c中的b出口．

（2）科学家预测“氢能”将是未来最理想的新能源．
①实验测得，1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8 KJ/mol．
②如图2是某国正在研究中的一种流程（硫-碘热循环法制氢气），其中用了过量的碘．如图2方框中发生的化学反应方程式：SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$2HI+H2SO4．

分析 （1）①分析海水中存在的离子性质判断，碳酸氢根离子是弱酸阴离子水解显碱性；
②工业上常用饱和食盐水为原料制备氯气是通电，氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气，阴极上是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，附近氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠；
③依据电渗析法淡化海水示意图分析，阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过．所以阴极上是阳离子得到电子发生还原反应；
a．阴极是氢离子得到电子发生还原反应，阴极附近氢氧根离子浓度增大，海水中含有碳酸氢根离子、钙离子，氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子与钙离子生成白色沉淀碳酸钙；
（2）①1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，2g氢气燃烧生成液态水放热285.8KJ，燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，结合热化学方程式书写；
②由图知反应物为SO2，I2，H2O，生成物为HI，H2SO4，然后根据质量守恒配平；根据该反应可循环以及无污染．

解答 解：（1）①海水中存在的离子性质判断，碳酸氢根离子是弱酸阴离子水解显碱性，离子方程式为：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，
故答案为：HCO3-+H2O?H2CO3+OH-；
②工业上常用饱和食盐水为原料制备氯气是通电条件下，氯离子在阳极失电子发生氧化反应生成氯气，阴极上是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，附近氢氧根离子浓度增大，溶液中生成氢氧化钠分液的化学方程式为：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，
故答案为：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑；
③a．阴极是氢离子得到电子发生还原反应，阴极附近氢氧根离子浓度增大，海水中含有碳酸氢根离子、钙离子，氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子与钙离子生成白色沉淀碳酸钙，生成碳酸钙沉淀的离子方程式为：Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O，
故答案为：Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O；
b．在电渗析法淡化海水示意图中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，通过用一段时间海水中的 阴阳离子在两个电极放电，所以水在b处流出，
故答案为：b；
（2）①1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，2g氢气燃烧生成液态水放热285.8KJ，则氢气燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案为：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol；
②由图知反应物为SO2，I2，H2O，生成物为HI，H2SO4，故方程式为：SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$2HI+H2SO4，
故答案为：SO2+I2+2H2O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$2HI+H2SO4；

点评 本题考查了化学电源新型电池，电解池原理分析判断，海水淡化的电渗析原理的分析应用，题目难度中等，掌握原理即可解答．

练习册系列答案
相关题目
1．M（NO3）2热分解化学方程式为：2M（NO3）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MO+4NO2↑+O2↑，加热59.2g M（NO3）2使其完全分解，在标准状况下收集22.4L的气体，那么M的摩尔质量是（　　）
A．24g/molB．74g/molC．148g/molD．40g/mol
2．I2在KI溶液中存在平衡：I2（aq）+I-（aq）═I3- （aq），某I2、KI混合溶液中，c（I3-）与温度T的平衡曲线图如下．下列说法不正确的是（　　）
A．反应I2（aq）+I-（aq）═I3- （aq）的△H＞0
B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2
C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆
D．状态A与状态B相比，状态A的c（I2） 小
19．下列叙述错误的是（　　）
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．水库的钢闸门连电源正极不易被腐蚀
D．轮船船体镶嵌锌块，船体不易被腐蚀
6．短周期元素的四种离子A2+、B+、C2-、D-具有相同电子层结构，下列叙述正确的是（　　）
A．原子序数：D＞C＞B＞AB．氢化物的稳定性：H2C＞HD
C．离子半径：C2-＞D-＞B+＞A2+D．氧化性：A2+＞B+，还原性：C2-＜D-
16．氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）?Si3N4（s）+6CO（g）
（1）该反应的氧化剂是N2，其氧化产物是CO；
（2）该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{6}（CO）}{{c}^{2}（{N}_{2}）}$
（3）若知上述反应为放热反应，则其反应热△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）；升高温度，其平衡常数值减小（填“增大”、“减小”或“不变”）； 若已知CO生成速率为v（CO）=18mol•L-1•min-1，则N2消耗速率为v（N2）=6mol/（L•min）
（4）若该反应的平衡常数为 K=729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是50% （提示：272=729）
3．已知在等温、等容条件下，有如下可逆反应：2A（g）+2B（g）?3C（g）+D（g）．现分别从两条途径建立平衡，途径Ⅰ：A、B的起始浓度均为2mol/L；途径Ⅱ：C、D的起始浓度均为6mol/L和2mol/L．下列叙述正确的是（　　）
A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的浓度相同
B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同
C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率υ1等于Ⅱ途径的反应速率υ2
D．达到平衡时，Ⅰ途径混合气体的密度等于Ⅱ途径混合气体的密度
20．已知丙烷的燃烧热△H=-2 215kJ•mol-1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成3.6g水，则放出的热量约为（　　）
A．110 kJB．440 kJC．1100 kJD．2216 kJ
1．A、B、C、D、M为原子序数依次增大的五种元素，A是元素周期表中原子半径最小的元素；B的一种单质在自然界中硬度最大；C、D的单质都是空气的主要成分；M位于元素周期表的第四周期第6纵行．
回答下列问题：
（1）元素M的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1．
（2）B的10电子氢化物中，中心原子的杂化轨道类型为sp3，C的10电子氢化物分子的立体构型为三角锥形该氢化物易溶于水的原因是氨气分子与水分子之间形成氢键，氨气分子、水分子均为极性分子，相似相溶．
（3）C、D的第一电离能的大小为N＞O（用元素符号表示）．
（4）由A、B、C形成的ABC分子中，含有2个σ键和2个π键．
（5）化合物MO2Cl2在有机合成中可作氧化剂，能写许多有机物反应．
①与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的元素还有2种，其中一种金属的晶胞结构如图所示，该晶胞结构中金属原子的配位数为12．
②常温下，MO2Cl2为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断MO2Cl2是非极性（填“极性”或“非极性”）分子．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网